上海一幢13层楼倒塌工程事故案例分析

工程事故案例分析上海一幢13层楼倒塌案例分析—工程概况：、工程概况26〔莲花河畔景苑小区〕建设地点：梅陇西路东,淀浦河南,莲花路西总投资：18830万元建设规模(建筑面积)：总建筑面积85227㎡，共由12栋楼及地下车库等16个单位工程组成发生事故工程：莲花河畔景苑7号楼位于在建车库北侧，临淀浦河。平面尺寸为长46.4m，宽13.2m，建筑总面积为6451㎡，建筑总高度为43.9m，上部主体构造高度为38.2m，共计13层，层高2.9m，构造类型为桩根底钢筋7建设单位：上海梅都房地产开发〕房地产三级资质：注册资本不低于800万元；从事房地产开发经营2年以上；房屋建筑面积存计竣工5万平方米以上。发企业可以担当建筑面积25万平方米以下的开发建设工程,担当业务的具体范围由省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门确定。施工单位：上海众欣建筑〔市政公用工程三级施工专业承包建筑装修装饰工程三级〕施工总承包三级企业承包的范围24米及以下的房屋建筑工程;(2)高度70米及以下的构筑物;建筑面积6万平方米及以下的住宅小区或建筑群体。监理单位：上海光启建设监理〔房屋建筑工程乙级〕监理范围：14-2层;24-36米跨度(轻钢构造除外);单项工程建筑面积10000-30000平方米;高度70-120米的高耸构筑工程;建筑面积6-12万平方米的住宅小区工程。设计单位：浙江当代建筑设计争论院〔甲级资质建筑设计院〕审图单位：上海宏核建设工程询问年获得上海市建设和交通委员会颁发的上海市建设工程施工图设计文件审查〔一类含超限高层〕机构认定书勘察单位：上海协力岩土工程勘察〔工程勘察乙级资质〕柱承受荷载4000kN以下的建筑及高度低于100m的高耸建筑物事故发生前后状况该楼于2023年底构造封顶，同时期开头进展12号楼的地下室开挖。6、7号楼前的0号车库土方开挖，表层1.5m深度范围内的土方外运和防汛墙之间，主要堆在第一次土方和6、7号楼之间20m的空地上，堆土高约8～9m。此时，尚有局部土方在此无法堆放，即堆在11号楼和防汛墙之间。6月25日11号楼后防汛墙发生险情，水务部门对防汛墙位置进展抢险，也卸掉局部防汛墙位置的堆土。6月27日，早晨5时35分左右大楼开头整体由北向南倾倒，在半分钟内，就整体倒下，倒塌后，其整体构造根本没有遭到破坏，甚至其中玻璃都完好无损，大楼底部的桩基则根本完全断裂。由于倒塌的高楼尚未竣工交付使用，所以，事故并没有酿成特大居民伤亡事故。但是造成一名施工人员死亡。倒塌的楼房〔从北往南看〕倒塌的楼房〔从北往南看〕倒塌的楼房〔从南往北看〕倒塌的楼房〔从南往北看〕根本保存完好的玻璃暴露的地梁与PHC管桩地质资料上海是一个冲积平原，土质较软，是典型的软土，从地质条件说上海有三种类型土。①平均每平方米最大承载力12吨，如苏州河一带②平均每平方米最大承载力8吨，如浦东区一带③平均每平方米最大承载力5吨，就是事故发生的闵行区一带土层分层图地表2~11.2m是上海的典型软土，软土有流淌性，建楼时必需考虑它的特别性，尤其不宜快速堆土莲花河畔景苑在建73.5～11m的第③层和第④层淤泥质土中，土体呈灰色、饱和、流塑状，最大自然含水量高灵敏性、低强度和低渗透性的特点。气候资料2023年6月20~27日上海闵行地区天气多以雨天为主，降水量较大，气温集中在20℃~26℃。风向多为南到东南风1-2级转4-5级，整点最大偏南风9m/s。由于降水量较大，在雨水浸泡下土体由可塑状态转为流塑状态，为后续事故埋下隐患。7号楼〔倒塌楼房〕四周环境莲花河畔景苑商品房小区工地共有11幢在建13层楼房，在淀浦河这些楼房北面边界距淀浦河河岸距离在20~50m之间，其中倒塌楼房距防汛墙最近，据人目测仅有二三十米。土方紧贴建筑物，积存在7号楼〔倒塌楼房〕楼房北侧，北面的空地上堆放76天内即堆高10m左右。边挖边堆，堆土速度很快。淀浦河的防汛墙被堆土损坏2023年6月26日，淀浦河河道南侧83米长的防汛墙(高2米多)遭严峻损坏,发生了滑动破坏，使在建的莲花河畔景苑工地内的防汛墙裂成了好几段，墙体上现出了3个很大的缺口。中间较长的两段墙体往外移位了4米多，外侧河道中积存的泥土已经露出河面，形成一片类似滩涂的小块陆地。这导致河道的航行安全受到影响。而在防汛墙南面，一座由泥土堆成的小山丘矗立在建筑工地上，离防汛墙不过数米。防汛墙内的地面也消灭了开裂，最长的裂缝宽度在70厘米左右。7号楼桩位图13PHC-AB400-33预应力高强混层，双向条形承台的截面为600mm×700mm。开挖地下车库莲花河畔景苑的建设方在75米的地方，开挖一个深达4.6米，长80米，宽45米的基坑，用做地下车库。《建筑桩根底建设标准》中明确规定，软土场地已成桩条件下，开挖基坑高度不应超过1米。堆土过高莲花河畔景苑四周土的最大承载力为5堆土不应超过3米。而在既没有打围桩又没有打基桩的状况下，7号楼的北侧堆放了10米高、80米长、10米宽，或许7000方土。推算下来每平方米土承受压力约为11吨，远远大于这类土的最大承载力，从而引起地面下3~12米土的形变，形变的土挤向四周，从而对桩产生格外大的推力。天气缘由事故发生在雨季，上海的降水量大，北面土堆的重量大大增加，土层所受压力增加，土对桩的推力就大大增加。同时，土的含水量增加，使颗粒与颗粒的摩擦力减小，土的流淌性增加，进一步加大了土对桩的推动力，使桩南面的支撑力也减小。四计算及事故分析主动土压力计算经调查，该小区软土参数如下：分散力15kPa摩擦角＆28度填土重度18kN/m3水平系数0.5～1南侧开挖深度4.6m北侧堆土高度8～10m东西方向桩间距5m南北方向每排桩数5-6根从土力学的角度分析,GB5007-2023《建筑地基根底设计标准》规定边坡工程主动土压力应按下式计算&Ea0.5rH2tan2(45o )&2Ea0.518820.36105760.3610208KNm边坡推土主动土压力作用基坑垂直高度：X=h/3=8/3≈2.67m简化为水平力和弯矩C80混凝土管桩综合模量〔钢筋和混凝土〕查资料得水平地基系数随深度线性增长的比例系数为惯性矩I依据标准要求,考虑桩周土空间受力的影响,计算宽度为oHoEabo

2080.99206KNoMoEabo

X2062.67550KNm依据无量钢系数CM/HTEbX/EbT2.67/1.082.470 0 a 0 a 0Mmax

MC5502.471358.5KNm0该工程承受PHC-AB400-33预应力高强混凝土管桩，混凝土强度为C80,桩身竖向承载力设计值2023kN,抗裂弯矩52kNm,极限弯矩77kNm。所算的弯矩大于预应力混凝土钢管桩本身的极限弯矩77k¤m,导致该桩断裂从基坑开挖对邻近建筑物影响的角度分析根底底面以上土重度 rm

15.7KN/m3

r18KN/m3根底底面宽 b=45m根底埋深 d=4.6mfak=160kpa按框架剪力墙构造，每层均布荷载18.75kpa/层总荷载强度 p=18.75×13=243.8kpaηb---根底宽度的地基承载力修正系数依据《建筑地基根底设计标准》〔GB50007~2023〕泥质土层中ηb为0.ηd---根底埋深的地基承载力修正系数在淤泥和淤泥质土层中ηd为1.当基底宽度大于3m或埋深大于0.5m=160+0×18×〔45-3〕+1×1.57×〔4.6-0.5〕=160+64.37=224.37kpa由于总荷载强度p=243.8kpa＞fa=224.37kpa所以承载力不满足要求五、事故缘由直接缘由：1、基坑开挖堆土产生的重压2、基坑开挖在楼的南面形成临空面紧贴7号楼北侧，在短时间内堆土过高，最高处达10米左右，产生侧向推力；与此同时，紧邻7号楼南侧的地下车库基坑正在开挖，开挖深度4.6米，开挖基坑消灭凌空面，导致楼房产生位移，对PHC桩产生;深坑，堆土，河道，构成了由北向南的三点一线，直接转变了地基的受压构造，发生土体水平滑移，这三点一线的合力，最终扯断了大楼赖以稳定的桩基，最终导致房屋倾倒。大楼两侧的压力差使土体产生水平位移，过大的水平力超过了桩基的抗侧力量，导致房屋倾倒。间接缘由：1、土方堆放不当。在未对自然地基进展承载力计算的状况下，建设单位随便指定将开挖土方短时间内集中堆放于7号楼北侧。2、开挖基坑违反相关规定。土方开挖单位，在未经监理方同意、未进展有效监测，不具备相应资质的状况下，也没有依据相关技术要求开挖基坑。3、监理不到位。监理方对建设方、施工方的违法、违规行为未进展有效处置，对施工现场的事故隐患未准时报告4、治理不到位。建设单位治理混乱，违章指挥，压缩施工工期；施工单位未予以准时制止。56、围护桩施工不标准。施工方未严格依据相关要求组织施工，施工速度快于规定的技术标准要求。总结：此次事故不是由单一因素造成的，而是在多因素共同作用下造成楼的倾覆，具体来说：成临空面，从而产生过大压力差；事故发生时期该地区处于梅雨季节，小，土的流淌性增加，造成土体失稳。综合作用下破坏了PHC桩。此外，监理公司极度不负责，对施工方的违规行为未进展订正，也是造本钱次事故的重要缘由之一。通过调查和责任认定，依据有关法律法规，共对5家单位进展惩罚。①建设单位梅都房地产公司、施工单位众欣建筑公司，对事故发生负有主要责任。②土方开挖单位索途清运公司，对事故发生负有直接责任。③基坑围护及桩基工程施工单位胜腾根底公司，对事故发生负有肯定责任。④监理单位光启监理公司，对事故发生负有重要责任。〔一〕施工单位必需建立健全安全生产责任制。依据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全治理条例》等法律、法规，设置特地的安全生产治理机构，配备称职的¡°三类人员¡±〔施工企业主要负责人、工程主要负责人、专职安全治理人员〕；施工企业主要负责人必需建立健全各级领导、职能机构、岗位人员的安全生产责任制并严格落实到位。〔二〕监理单位应依法进展安全监理。依据建设工程监理标准〔GB/T50319-2023〕及《建设工程安全治理条例》，工程监理单位应严〔建质[2023]87号同时严格在施工阶段的日常治理，对违反国